[화공기초실험] 향료 제조 에스터 제조

소개글

[화공기초실험] 향료 제조 에스터 제조에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 실험 이론
Ⅲ. 실험 기구 및 시약
Ⅳ. 실험 방법
Ⅴ. 실험 결과
Ⅵ. 고찰
Ⅶ. 참고 문헌

본문내용

de
84.93
실험 방법
1. 250 mL의 둥근바닥플라스크에 42 mL의 isoamyl alcohol(34 g, 0.4 mole), 34 mL의 빙초산(36 g, 0.6 mole), 그리고 1 mL의 sulfuric acid를 넣고 여기에 비등석 몇 개를 넣는다.
2. 냉각기를 달아서 물중탕에서 1～2 시간 환류시킨다. 50 g의 얼음을 가하고 식힌다.
3. 반응 혼합물을 50 mL의 포화 NaHCO3용액이 있는 분별 깔때기로 옮기고 기체가
발생하지 않을 때까지 잘 저어 준다. 이를 분별 깔때기로 옮기고 여기에 40 mL의 methylene chloride를 넣어 잘 흔들어 준 후 층이 분리되게 한다.
포화 용액
4. 이 중 유기층을 분리하여 잘 말린 비이커로 옮기고 여기에 무수 Na2SO4나 MgSO4를 이용하여 수분을 제거한다.
5. 다음 실험인 분별 증류 때 에스터를 증류하여 수율을 기록한다.
5. 실험 결과
Isoamyl acetate의 무게: 106.077g
+
이번 실험은 Isoamyl alcohol과 Acetic acid를 반응시켜 유기화합물 에스터를 제조한다. 이 반응에서 제조되는 에스터는 Isoamyl acetate이며 Isoamyl acetate는 바나나향이 나는 것이 특징이다. 실험 후 얻어진 유기층의 향을 맡아보았을 때 바나나 향이 나는 것을 확인할 수 있었다. 이로써 실험을 통해 Isoamyl acetate이 생성되었음을 알 수 있다.
6. 고찰
이번 실험은 이소아밀알코올과 아세트산을 합성하여 이소아밀아세테이트를 만드는 것이다. 이소아밀아세테이트란 바나나 향이 나는 에스테르이다. 에스테르는 알코올 또는 페놀이 유기산 또는 무기산과 축합 반응을 통해 생성되는 것을 말한다. 높은 온도와 산 촉매 하에 가역 반응으로 에스테르에 산 또는 알칼리를 가하면 다시 산과 알코올로 가수 분해 된다. 에스테르를 합성하는 방법에는 여러 가지 방법이 있다.
1) 산과 알코올을 가열하여 물을 빼내는 방법
RCOOH + R\'-OH RCOOR\' + H2O
2) 산염화물 과 알코올의 반응
RCOCl + R\'-OH RCOOR\' + HCl
3) 산 무수물과 알코올의 반응
RCOOOCR + R\'-OH RCOOR\' + RCOOH
4) 에스터 교환 반응
RCOOR\' + R\'\'-OH RCOOR\'\' + R\'OH
이번 실험에서는 첫 번째 방법인 산과 알코올을 가열하여 물을 빼는 방법으로 실험을 하였다. 산은 아세트산을 알코올은 이소아밀알코올을 사용하여 실험 장치를 설치하고 약 1시간 30분정도 중탕하였다. 이소아밀테이트는 열을 가하면 기화하기 때문에 환류냉각기를 같이 설치하였고, 1mL 황산과 비등석을 넣어주었다. 이 때 황산은 산과 알코올의 가열반응에서 생기는 수분을 빼앗는 용도이고, 비등석은 액체를 끓일 때, 액체가 끓는점 이상으로 가열되어서 갑자기 끓어오르는 것을 막기 위해 넣는 돌이나 유리 조각인데, 아주 작은 구멍이 나 있어 기포를 형성해 구멍 밖으로 나오게 하여 돌비현상이 없이 끓어오르게 해주는 역할이다. 약 1시간 30분 용액을 중탕한 후 찬물에 식히면서 50mL 증류수에 NaHCO3 포화용액을 준비하고, 찬물로 식힌 혼합용액에 NaHCO3 포화용액을 넣어 준다. 이 때 두 용액이 섞이면서 기체가 발생하는 것을 볼 수 있다. 그 이유는 CH3COOH와 NaHCO3 반응하여 H2O와 CO2가 생성되기 때문이다. 그러므로 기체가 발생하지 않을 때까지 저어준 후 40mL CH2Cl2용액를 넣는다. 이 혼합용액을 잘 흔들어 주고 분별깔때기에 옮기면 두 개의 층으로 나눠지는데 유기층과 물층이다. 두 개의 층을 구별하는 방법은 소량의 증류수를 떨어뜨려 보는 것이다. Isoamyl acetate는 비극성 물질이므로 증류수를 떨어뜨리면 섞이지 않고 둥둥 떠다니는 것을 관찰할 수 있다. 분별깔때기를 이용하여 Isoamyl acetate를 분리하고 남은 수분을 제거하기 위하여 MgSO4를 첨가하면 순수한 Isoamyl acetate를 얻을 수 있다. 이 후 거름종이를 이용하여 MgSO4를 용액에서 거른 뒤 병에 담아둔다. 실험에서 얻은 Isoamyl acetate은 바나나향이 나는 것이 특징이다. 바나나에는 수많은 종류의 휘발성 에스테르가 들어 있다. 바나나향을 분석해 보면 약 17종의 에스테르가 들어 있다. 그 중 이소아밀아세테이트가 많이 포함되어 있는데, 그것은 에스테르의 일반적인 분자구조(RCOOR’)에서 R은 메틸 기, R’은 이소아밀기가 결합된 화합물이다.

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